TWI833683B - 電路板模組 - Google Patents

Abstract

一種電路板模組，包括電路板和設在電路板上的第一電路單元及第二電路單元，電路板由絕緣材料及被絕緣材料相間隔的複數金屬層組成，並包含由該等金屬層形成的傳輸介面，傳輸介面具有N(N≥2)條導線，該等導線的一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第一金屬接點連接，該等導線的另一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第二金屬接點連接，該等第一金屬接點與該第一電路單元電連接，該等第二金屬接點與該第二電路單元電連接，該等導線包含由至少一金屬層形成的共模雜訊抑制結構，其具有由該等導線互繞形成的N個螺旋狀迴圈，其中兩兩相鄰的螺旋狀迴圈之間的電感耦合係數大於0.3。

Description

電路板模組

本發明是有關於一種消除或減少雜訊的電路，特別是指一種能夠抑制共模雜訊的電路板模組。

習知的共模扼流圈（Common Mode Choke）(或稱共模電感、共模扼流器)，是在一個閉合磁環上對稱繞制方向相同、匝數相同的兩條訊號線(線圈)，其等效電路如圖1所示，其中L代表兩條訊號線的電感，M代表兩條訊號線之間形成的互感，C代表電感L的寄生電容，藉此形成兩個並聯的LC共振腔；當共模雜訊電流流經共模扼流圈(由in+、in-輸入、由out+、out-輸出)時，在共模狀態下，並聯的兩個LC共振腔會產生開路共振，因而抑制共模雜訊。

且磁環透過使用高導磁係數材料，例如鐵磁性材料，提高兩條訊號線之間的互感，以在進行差動傳輸時，讓差模訊號的插入損失低而不影響差模訊號傳輸，並讓共模雜訊的插入損失高以抑制雜訊傳輸。但磁環的導磁係數與訊號的頻率相關，當傳輸高頻訊號時，磁環的導磁係數會降低而使兩條訊號線之間的互感下降，導致差模傳輸訊號的損耗上升，且共模雜訊抑制能力下降。

此外，傳統共模扼流器藉由透過鐵磁性材料增強感值的電感器和寄生電容，決定共模抑制深點，即共模訊號的諧振點頻率，且該諧振點頻率與電感值和電容值成反比。因此，若要使共模抑制深點往低頻移動，則需要增加電感值，即增加繞線的長度。但此方法會增加佈局面積，提高線損耗。

因此，本發明之目的，即在提供一種針對共模雜訊的電路板模組，其無需使用鐵磁性材料並引入可控制電容量的電容結構，以在不增加電感值的情況下，降低共模抑制深點的頻率，並避免提高線損耗。

於是，本發明一種電路板模組包括一電路板、一第一電路單元及一第二電路單元；該第一電路單元設在該電路板上；該第二電路單元設在該電路板上；該電路板由絕緣材料及被絕緣材料相間隔的複數層金屬層組成，並包含由該等金屬層形成的一傳輸介面，該傳輸介面具有N(N≥2)條導線，該等導線的一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第一金屬接點連接，該等導線的另一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第二金屬接點連接，該等第一金屬接點與該第一電路單元電連接，該等第二金屬接點與該第二電路單元電連接，且該等導線包含由至少一金屬層形成的一共模雜訊抑制結構，該共模雜訊抑制結構具有由該等導線互繞形成的N個螺旋狀迴圈，且N個螺旋狀迴圈其中兩兩相鄰的螺旋狀迴圈之間的電感耦合係數大於0.3。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層包含一第一金屬層和一第二金屬層，該等第一金屬接點和該等第二金屬接點是由該第二金屬層形成；該等導線包含一第一導線和一第二導線，且該共模雜訊抑制結構由該第一金屬層形成，並具有由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第一螺旋狀迴圈和一第二螺旋狀迴圈；該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第一端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第二端分別與該第一導線和該第二導線的該末端對應連接，該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第三端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第四端分別與該第一導線和該第二導線的該另一末端對應連接。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層包含一第一金屬層和一第二金屬層，該等第一金屬接點和該等第二金屬接點是由該第二金屬層形成；該等導線包含一第一導線和一第二導線，且該共模雜訊抑制結構具有由該第二金屬層形成並且由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第一螺旋狀迴圈和一第二螺旋狀迴圈，以及由該第一金屬層形成並且由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第三螺旋狀迴圈和一第四螺旋狀迴圈；該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第一端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第二端分別與該第一導線和該第二導線的該末端對應連接，該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第一連接端透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第二連接端連接，該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第三連接端透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第四連接端連接，該第三螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第三端和該第四螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第四端分別與該第一導線和該第二導線的該另一末端對應連接。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含一第三金屬層以及與該第三金屬層相鄰的一第四金屬層，該第四金屬層形成有對稱排列的一第一金屬板和一第二金屬板，該第一金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第二金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接；該第三金屬層形成有對稱排列的一第三金屬板和一第四金屬板，該第三金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，該第四金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，且該第三金屬板至少與該第一金屬板部分重疊，而在該第一端和該第三端之間形成一第一電容，該第四金屬板至少與該第二金屬板部分重疊，而在該第二端和該第四端之間形成一第二電容。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含一第三金屬層以及與該第三金屬層相鄰的一第四金屬層，該第四金屬層形成有對稱排列的一第一金屬板和一第二金屬板，該第一金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，該第二金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接；該第三金屬層形成有對稱排列的一第三金屬板和一第四金屬板，該第三金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第四金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，且該第三金屬板至少與該第一金屬板部分重疊，而在該第一端和該第三端之間形成一第一電容，該第四金屬板至少與該第二金屬板部分重疊，而在該第二端和該第四端之間形成一第二電容。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含一第三金屬層；該第三金屬層形成有對稱排列的一第一指叉電極結構和一第二指叉電極結構；該第一指叉電極結構的一端透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第一指叉電極結構的另一端透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，而在該第一端和該第三端之間形成一第三電容；該第二指叉電極結構的一端透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，該第二指叉電極結構的另一端透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，而在該第二端和該第四端之間形成一第四電容。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含位於該第二金屬層之背對該第一金屬層的一側的一第三金屬層；該第三金屬層形成有位於該第一螺旋狀迴圈和該第二螺旋狀迴圈上方，且對稱排列的一第五金屬板和一第六金屬板，該第五金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，且該第五金屬板與該第一螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈的該第一端與該第三螺旋狀迴圈的該第三端之間形成一第五電容；該第六金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，且該第六金屬板與該第二螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈的該第二端與該第四螺旋狀迴圈的該第四端之間形成一第六電容。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含位於該第一金屬層之背對該第二金屬層的一側一第三金屬層；該第三金屬層形成有位於該第三螺旋狀迴圈和該第四螺旋狀迴圈下方，且對稱排列的一第五金屬板和一第六金屬板，該第五金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，且該第五金屬板與該第三螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈的該第一端與該第三螺旋狀迴圈的該第三端之間形成一第五電容；該第六金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，且該第六金屬板與該第四螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈的該第二端與該第四螺旋狀迴圈的該第四端之間形成一第六電容。

在本發明的一些實施態樣中，該等金屬層還包含一第五金屬層，該第五金屬層形成有與該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的該第一連接端連接的一第七金屬板以及與該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的該第三連接端連接的一第八金屬板，且該等金屬層其中之一還形成與該第七金屬板及該第八金屬板相鄰的一參考電位金屬板，而形成一電場耦合對地路徑。

在本發明的一些實施態樣中，該電場耦合對地路徑中包含由該第七金屬板和該參考電位金屬板形成的一第七電容及由該第八金屬板和該參考電位金屬板形成的一第八電容。

在本發明的一些實施態樣中，該第一端和該第二端是訊號輸入端，該第三端和該第四端是訊號輸出端；或者，該第一端和該第二端是訊號輸出端，該第三端和該第四端是訊號輸入端。

在本發明的一些實施態樣中，該第一電路單元和該第二電路單元其中之一是一連接介面，其中另一是一積體電路元件；或者，該第一電路單元和該第二電路單元至少其中之一是由該等金屬層其中至少一金屬層形成的內嵌式元件。

本發明之功效在於：藉由形成在該電路板的該等金屬層之由複數導線互繞形成的螺旋狀迴圈構成該雜訊抑制結構，無需使用鐵磁性材料，且不需打件(表面黏著技術)即可於電路板上獲得共模雜訊抑制功能，並且可以透過內層連接插件式內嵌式元件，釋出表層佈線空間；且藉由在該等導線的兩端之間設計可控制電容量的電容結構，可在不增加電感值的情況下，降低共模抑制深點的頻率，並避免提高線損耗，解決傳統共模扼流圈的問題。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示，且下述的金屬層是指形成有金屬導線或走線的層。

參見圖2和圖3所示，是本發明電路板模組的第一實施例，其主要包括一電路板1、一設在該電路板1上的第一電路單元S1和一設在該電路板1上的第二電路單元S2和，該電路板1是由絕緣材料(例如圖2所示的一第一絕緣層A)及被絕緣材料(第一絕緣層A)相間隔的複數層金屬層(例如圖2所示的一第一金屬層11和一第二金屬層12)組成之例如印刷電路板或其它類似的電路板材。該電路板1包含由該等金屬層11、12形成的一傳輸介面200，該傳輸介面200具有N(N≥2)條導線(例如圖2所示的一第一導線21和一第二導線22)，該等導線21、22的一末端21a、22a分別與由位於上層的該第二金屬層12形成的複數個第一金屬接點P1、P2連接，該等導線21、22的另一末端21b、22b分別與由該第二金屬層12形成的複數個第二金屬接點P3、P4連接，該等第一金屬接點P1、P2與該第一電路單元S1電連接，該等第二金屬接點P3、P4與該第二電路單元S2電連接，且該等導線21、22包含由至少一金屬層(例如位於下層的該第一金屬層11)形成的一共模雜訊抑制結構2，該共模雜訊抑制結構2具有由該等導線21、22平行地以螺旋狀環繞方式互繞形成的N個螺旋狀迴圈(例如圖2所示的一第一螺旋狀迴圈211和一第二螺旋狀迴圈221)，且N個螺旋狀迴圈其中兩兩相鄰的螺旋狀迴圈 (即圖2中的該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221)之間的電感耦合係數大於0.3。

且該第一螺旋狀迴圈211之位於迴圈外的一第一端a和該第二螺旋狀迴圈221之位於迴圈外的一第二端c分別透過穿層的導體與形成在該第二金屬層12上的該第一導線21和該第二導線22的該末端21a、22a對應連接，該第一螺旋狀迴圈211之位於迴圈內的一第三端e和該第二螺旋狀迴圈221之位於迴圈內的一第四端g分別透過穿層的導體與形成在該第二金屬層12上的該第一導線21和該第二導線22的該另一末端21b、22b對應連接。

具體而言，藉由對該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221的線寬、該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間的間距、該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221的圈數及其佔據的總面積以及該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221的總長度等進行設計，使得該第一螺旋狀迴圈211本身產生的電感和該第二螺旋狀迴圈221本身產生的電感兩者之間形成的互感的電感耦合係數(K)大於0.3，藉此，在該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間產生正電感耦合。

此外，該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221繞成的一迴圈圖案不一定是圖1所示的矩形，也可以是圓形或其它的形狀，而且，如圖4所示，該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221是以點對稱方式互繞成點對稱圖案，亦即將圖案旋轉180度，旋轉後的圖案會與原來的圖案重疊。

再者，該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221並不一定要由該電路板1的同一層金屬層所形成，也可以由該電路板1的上下兩個不同的金屬層所形成，例如該第一螺旋狀迴圈211是由該電路板1之在下層的該第一金屬層11形成，而該第二螺旋狀迴圈221是由該電路板1之在上層的該第二金屬層12形成。

且本實施例的等效電路如圖5所示，其中電感L1代表該第一螺旋狀迴圈211本身的電感，電感L2代表該第二螺旋狀迴圈221本身的電感，互感M代表該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間形成的電感，電容C1代表電感L1的寄生電容，電容C2代表電感L2的寄生電容，藉此形成兩個並聯的LC共振腔。

因此，當該第一電路單元S1經由該第一導線21的該第一螺旋狀迴圈211和該第二導線22的該第二螺旋狀迴圈221傳輸一差動訊號至該第二電路單元S2的同時，一共模雜訊也從該第一電路單元S1輸入該第一導線21的該第一螺旋狀迴圈211和該第二導線22的該第二螺旋狀迴圈221時，並聯的兩個LC共振腔會產生開路共振(諧振)，對共模雜訊產生抑制作用，而達到阻止共模雜訊傳輸的目的；亦即，當該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上流過共模電流(共模雜訊)時，該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上產生的磁力線因為同向使得磁通相互疊加，而在該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間產生相當大的電感量，因而對共模電流產生抑制作用，達到阻止共模雜訊傳輸的目的；而當該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上流過差模電流(差動訊號)時，該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上的磁力線因為反向，以致磁通相互抵消，而在該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間幾乎沒有產生電感量，所以差動訊號基本上可以無衰減地通過。

因此，本實施例無需使用鐵磁性材料(即習知共模扼流圈的磁環)即可達到抑制共模雜訊的目的；如此一來，本實施例對於共模雜訊的抑制能力就不會受到與傳輸訊號頻率相關之鐵磁性材料的影響，亦即當本實施例傳輸高頻訊號時，由於本實施例未使用鐵磁性材料，因此該第一導線21的該第一螺旋狀迴圈211和該第二導線22的該第二螺旋狀迴圈221之間產生的互感不致受到鐵磁性材料的影響而下降，以在進行差動傳輸時，不會使差動訊號的插入損耗上升，也不會導致共模雜訊抑制能力下降。

值得一提的是，該第一電路單元S1和該第二電路單元S1其中之一是一連接介面(例如但不限於外接的連接器或一體成型在該電路板1上的金手指（Gold Finger或Edge Connector），其中另一是一積體電路單元；或者，該第一電路單元S1和該第二電路單元S2至少其中之一是由該等金屬層其中至少一金屬層形成的內嵌式元件。或者，該第一電路單元S1和該第二電路單元S2至少其中之一是包含一個以上的電路元件，例如該第一電路單元S1包含兩個靜電保護元件，因此，該第一導線21的該第一金屬接點接點P1與其中一個靜電保護元件電連接，該第二導線22的該第一金屬接點接點P2與其中另一個靜電保護元件電連接。

參見圖6和圖7所示，是本發明電路板模組的第二實施例，其與第一實施例相同的是該電路板1同樣包含位於下層的該第一金屬層11和位於上層的該第二金屬層12，該等第一金屬接點和該等第二金屬接點是由位於上層的該第二金屬層12形成，該等導線包含該第一導線21和該第二導線22；其與第一實施例不同的是，該共模雜訊抑制結構2具有由該第二金屬層12形成並且由該第一導線21和該第二導線22平行地以螺旋狀環繞方式互繞形成的該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221，以及由該第一金屬層11形成並且由該第一導線21和該第二導線22平行地以螺旋狀環繞方式互繞形成的一第三螺旋狀迴圈212和一第四螺旋狀迴圈222。

該第一螺旋狀迴圈211之位於迴圈外的一第一端a和該第二螺旋狀迴圈221之位於迴圈外的一第二端c分別與該第一導線21和該第二導線22的該末端21a、22a對應連接，該第一螺旋狀迴圈211之位於迴圈內的一第一連接端b透過穿層的導體111與該第三螺旋狀迴圈212之位於迴圈內的一第二連接端f連接，該第二螺旋狀迴圈221之位於迴圈內的一第三連接端d透過穿層的導體112與該第四螺旋狀迴圈222之位於迴圈內的一第四連接端h連接，該第三螺旋狀迴圈212之位於迴圈外的一第三端e和該第四螺旋狀迴圈222之位於迴圈外的一第四端g分別與該第一導線21和該第二導線22的該另一末端21b、22b對應連接。

且藉由適當設計該第一螺旋狀迴圈211及該第三螺旋狀迴圈212和該第二螺旋狀迴圈221及該第四螺旋狀迴圈222的線寬、該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間的間距、該第三螺旋狀迴圈212和該第四螺旋狀迴圈222之間的間距、該第一螺旋狀迴圈211、該第二螺旋狀迴圈221、該第三螺旋狀迴圈212和該第四螺旋狀迴圈222的圈數及其佔據的總面積以及該第一螺旋狀迴圈211及該第三螺旋狀迴圈212和該第二螺旋狀迴圈221及該第四螺旋狀迴圈222的總長度等，使得該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221之間的電感耦合係數大於0.3，且該第三螺旋狀迴圈212和該第四螺旋狀迴圈222之間的電感耦合係數大於0.3。

其中，該第一端a和該第二端c是訊號輸入端，該第三端e和該第四端g是訊號輸出端；或者，相反地，該第一端a和該第二端c是訊號輸出端，該第三端e和該第四端g是訊號輸入端。且該第一端a和該第二端c分別與形成在該第二金屬層12的該第一導線21和該第二導線22的該末端21a、22a對應連接，該第三端e和該第四端g各別透過穿層的導體115、116延伸至該第二金屬層12，以分別與形成在該第二金屬層12的該第一導線21和該第二導線22的該另一末端21b、22b對應連接。且相較於第一實施例，本實施例只是增加該第一導線21和該第二導線22的長度並將該第一導線21和該第二導線22分別形成在該電路板的該第一金屬層11和第二金屬層12而構成該共模雜訊抑制結構2，故本實施例的等效電路亦如圖5所示。

值得一提的是，該第一螺旋狀迴圈211、該第二螺旋狀迴圈221、該第三螺旋狀迴圈212和該第四螺旋狀迴圈222也可分別形成在該電路板1之疊層的不同的金屬層上，並透過穿層的導線分別將該第一端a、該第二端c、該第三端e和該第四端g延伸至最上層的該金屬層，以便於訊號的輸入及輸出。

參見圖8和圖9所示，是本發明電路板模組的第三實施例，其與第二實施例不同處在於，該電路板1還包含位於該第二金屬層12上方的一第三金屬層13以及位於該第三金屬層13上方的一第四金屬層14，其中該第二金屬層12和該第三金屬層13之間間隔一第二絕緣層B，該第三金屬層13和該第四金屬層14之間間隔一第三絕緣層C；該第四金屬層14形成有位於該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上方，且對稱排列的一第一金屬板3和一第二金屬板4，該第一金屬板3透過穿層的導體113與該第一螺旋狀迴圈211的該第一端a連接，該第二金屬板4透過穿層的導體114與該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c連接；該第三金屬層13形成有位於該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上方，且對稱排列的一第三金屬板5和一第四金屬板6，該第三金屬板5透過穿層的導體115與該第三螺旋狀迴圈212的該第三端e連接，該第四金屬板6透過穿層的導體116與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g連接，且該第三金屬板5至少與該第一金屬板3部分重疊，而在該共模雜訊抑制結構2的該第一端a和該第三端e之間形成一第一電容，該第四金屬板6至少與該第二金屬板4部分重疊，而在該共模雜訊抑制結構2的該第二端c和該第四端g之間形成一第二電容；藉此，形成本實施例的該共模雜訊抑制結構2。而且，可以藉由改變該第三金屬板5與該第一金屬板3重疊的面積以及改變該第四金屬板6與該第二金屬板4重疊的面積來調整(控制)該第一電容及該第二電容的電容量。

因此，本實施例的等效電路如圖10所示，與圖5的等效電路相較可知，其中的電容C11是在該共模雜訊抑制結構2的該第一端a和該第三端e之間形成的該第一電容，電容C21是在該共模雜訊抑制結構2的該第二端c和該第四端g之間形成的該第二電容。

值得一提的是，本實施例的另一實施態樣是該第一金屬板3透過穿層的導體115與該第三螺旋狀迴圈212的該第三端e連接，該第二金屬板4透過穿層的導體116與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g連接；該第三金屬板5透過穿層的導體113與該第一螺旋狀迴圈211的該第一端a連接，該第四金屬板6透過穿層的導體114與該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c連接；藉此，同樣能在該第一端a和該第三端e之間形成該第一電容，並在該第二端c和該第四端g之間形成該第二電容。

藉此，本實施例除了由該第一導線21和該第二導線22之間的互感和寄生電容決定共模抑制深點，即共模雜訊的諧振點頻率外，並可在不增加電感值的情況下，藉由該第一電容和該第二電容增加本實施例的該雜訊抑制結構2的電容值，達到降低共模抑制深點的頻率的目的，且不致提高線損耗。

參見圖11和圖12所示，是本發明電路板模組的第四實施例，其與第二和第三實施例不同處在於，該電路板1還包含位於該第二金屬層12上方的一第三金屬層13，且該第三金屬層13形成有位於該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上方，且對稱排列的一第一指叉電極結構(又稱指叉電容)71和一第二指叉電極結構72，該第一指叉電極結構71的一端透過穿層的導體113與該第一螺旋狀迴圈211的該第一端a連接，該第一指叉電極結構71的另一端透過穿層的導體115與該第三螺旋狀迴圈221的該第三端e連接，而在該第一端a和該第三端e之間形成一第三電容；該第二指叉電極結構72的一端透過穿層的導體114與該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c連接，該第二指叉電極結構72的另一端透過穿層的導體116與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g連接，而在該第二端c和該第四端g之間形成一第四電容。藉此，形成本實施例的該共模雜訊抑制結構2。

而且可以藉由改變該第一指叉電極結構71和該第二指叉電極結構72其中兩兩相鄰的指狀電極之間的間隙以及指狀電極的長度來調整(控制)該第三電容及該第四電容的電容量。因此，本實施例的等效電路亦如圖10所示，圖10中的電容C11即代表在該共模雜訊抑制結構2的該第一端a和該第三端e之間形成的該第三電容，電容C21代表在該共模雜訊抑制結構2的該第二端c和該第四端g之間形成的該第四電容。

藉此，本實施例同樣地可在不增加電感值的情況下，藉由該第三電容和該第四電容增加該雜訊抑制結構2的電容值，達到降低共模抑制深點的頻率的目的，且不致提高線損耗。

再參見圖13和圖14所示，是本發明電路板模組的第五實施例，其與第四實施例不同處在於，該第三金屬層13形成有位於該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221上方，且對稱排列的一第五金屬板8和一第六金屬板9，該第五金屬板8透過穿層的導體115與該第三螺旋狀迴圈212的該第三端e連接，且該第五金屬板8與該第一螺旋狀迴圈212至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈212的該第一端a與該第三螺旋狀迴圈212的該第三端e之間形成一第五電容；該第六金屬板9透過穿層的導體116與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g連接，且該第六金屬板9與該第二螺旋狀迴圈221至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g之間形成一第六電容，藉此，形成本實施例的該共模雜訊抑制結構2。

值得一提的是，本實施例的另一實施態樣是該第三金屬層13位於該第一金屬層11之背對該第二金屬層12的一側，則該第五金屬板8和該第六金屬板9位於該第三螺旋狀迴圈212和該第四螺旋狀迴圈222下方，該第五金屬板8透過穿層的導體113與該第一螺旋狀迴圈211的該第一端a連接，且該第五金屬板8與該第三螺旋狀迴圈212至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈211的該第一端a與該第三螺旋狀迴圈212的該第三端e之間形成該第五電容，該第六金屬板9透過穿層的導體114與該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c連接，且該第六金屬板9與該第四螺旋狀迴圈222至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈221的該第二端c與該第四螺旋狀迴圈222的該第四端g之間形成該第六電容。

而且，可以藉由改變該第五金屬板8與該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221重疊的面積以及改變該第六金屬板9與該第一螺旋狀迴圈211和該第二螺旋狀迴圈221重疊的面積來調整(控制)該第五電容及該第六電容的電容量。因此，其等效電路亦如圖10所示，其中的電容C11是在該共模雜訊抑制結構2的該第一端a和該第三端e之間形成的該第五電容，電容C21是在該共模雜訊抑制結構2的該第二端c和該第四端g之間形成的該第六電容。

藉此，本實施例同樣地可在不增加電感值的情況下，藉由該第五電容和該第六電容增加該雜訊抑制結構2的電容值，達到降低共模抑制深點的頻率的目的，且不致提高線損耗。

再參見圖15所示，是本發明電路板模組的第六實施例，與圖6之第二實施例相較，本實施例還包含例如位於該第二金屬層12上方的一第五金屬層15，該第五金屬層15形成有與該第一螺旋狀迴圈211之位於迴圈內的該第一連接端b連接的一第七金屬板151以及與該第二螺旋狀迴圈221之位於迴圈內的該第三連接端d連接的一第八金屬板152，且該等金屬層其中之一，例如該第二金屬層12還形成與該第七金屬板151及該第八金屬板152相鄰的一參考電位金屬板121，而形成由該第七金屬板151、該第八金屬板152及該參考電位金屬板121共同構成的一電場耦合對地路徑，該參考電位金屬板121是做為一接地面，該電場耦合對地路徑中包含由該第七金屬板151和該參考電位金屬板121形成的一第七電容以及由該第八金屬板152和該參考電位金屬板121形成的一第八電容，藉此，該第七電容能與該第一螺旋狀迴圈211和該第三螺旋狀迴圈212上的電感形成另一共振路徑，且該第八電容能與該第二螺旋狀迴圈221和該第四螺旋狀迴圈222上的電感形成另一共振路徑，而增加共模雜訊抑制效能。

值得一提的是，該第五金屬層15不限於位於該第二金屬層12上方，且該參考電位金屬板121不限於形成於該第二金屬層12，例如該參考電位金屬板121也可以和該第七金屬板151及該第八金屬板152形成於同一金屬層，並透過相鄰邊緣的電場耦合，或是指叉型等結構來形成上述的該第七電容和該第八電容。

此外，值得一提的是，上述該等實施例並不限於兩條傳輸訊號的導線，也可以是兩條以上傳輸訊號的導線，例如三條導線相間隔且平行地以螺旋狀環繞方式互繞形成三個螺旋狀迴圈，且兩兩螺旋狀迴圈之間的電感耦合係數大於0.3，藉此形成能抑制在兩兩導線上傳輸之共模雜訊的一雜訊抑制結構。

綜上所述，上述實施例藉由形成在該電路板1的該等金屬層之由該第一導線21和該第二導線22互繞形成的螺旋狀迴圈211、221(以及212、222)構成該雜訊抑制結構2，讓該雜訊抑制結構2可以被整合在電路板1的該傳輸介面200中，不需打件(表面黏著技術)即可於電路板上獲得共模雜訊抑制功能，且可以透過內層連接插件式內嵌式元件，也可釋出表層佈線空間，且無需使用鐵磁性材料，使得在該第一導線21和該第二導線22傳輸的訊號或雜訊抑制能力不會受到鐵磁性材料的影響；且藉由在該第一導線21的兩端和該第二導線22的兩端之間分別設計可控制電容量的電容結構，可在不增加電感值的情況下，根據實際應用需求降低共模抑制深點的頻率，並可避免提高線損耗，而解決傳統共模扼流圈的問題，確實達到本發明的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:電路板 11:第一金屬層 12:第二金屬層 121:參考電位金屬板 13:第三金屬層 14:第四金屬層 15:第五金屬層 151:第七金屬板 152:第八金屬板 2:共模雜訊抑制結構 21:第一導線 211:第一螺旋狀迴圈 212:第三螺旋狀迴圈 21a、22a:末端 21b、22b:另一末端 22:第二導線 200:傳輸介面 221:第二螺旋狀迴圈 222:第四螺旋狀迴圈 P1、P2:第一金屬接點 P3、P4:第二金屬接點 A:第一絕緣層 S1:第一電路單元 S2:第二電路單元 111~116:導體 3:第一金屬板 4:第二金屬板 5:第三金屬板 6:第四金屬板 71:第一指叉電極結構 72:第二指叉電極結構 8:第五金屬板 9:第六金屬板 a:第一端 b:第一連接端 c:第二端 d:第二連接端 e:第三端 f:第三連接端 g:第四端 h:第四連接端 A:第一絕緣層 B:第二絕緣層 C:第三絕緣層 L1、L2:電感 C1、C2、C11、C12:電容

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地顯示，其中： 圖1是習知共模扼流圈的一等效電路； 圖2是本發明電路板模組的第一實施例的電路構造透視示意圖； 圖3顯示設置在圖2所示的電路板上的第一電路單元和第二電路單元； 圖4是圖2的局部電路構造的上視圖； 圖5是第一實施例的等效電路圖； 圖6是本發明電路板模組的第二實施例的電路構造透視示意圖； 圖7是圖6的電路構造的上視圖； 圖8是本發明電路板模組的第三實施例的電路構造透視示意圖； 圖9是圖8的電路構造的上視圖； 圖10是第三實施例的等效電路圖； 圖11是本發明電路板模組的第四實施例的電路構造透視示意圖； 圖12是圖11的電路構造的上視圖； 圖13是本發明電路板模組的第五實施例的電路構造透視示意圖； 圖14是圖13的電路構造的上視圖；及 圖15是本發明電路板模組的第六實施例的電路構造透視示意圖。

1:電路板

11:第一金屬層

12:第二金屬層

2:共模雜訊抑制結構

21:第一導線

21a、22a:末端

21b、22b:另一末端

22:第二導線

200:傳輸介面

211:第一螺旋狀迴圈

221:第二螺旋狀迴圈

a:第一端

c:第二端

e:第三端

g:第四端

P1、P2:第一金屬接點

P3、P4:第二金屬接點

A:第一絕緣層

S1:第一電路單元

S2:第二電路單元

Claims (12)

1. 一種電路板模組，包括： 一電路板； 一第一電路單元，其設在該電路板上；及 一第二電路單元，其設在該電路板上；其中 該電路板由絕緣材料及被絕緣材料相間隔的複數層金屬層組成，並包含由該等金屬層形成的一傳輸介面，該傳輸介面具有N(N≥2)條導線，該等導線的一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第一金屬接點連接，該等導線的另一末端分別與位於其中一金屬層的複數個第二金屬接點連接，該等第一金屬接點與該第一電路單元電連接，該等第二金屬接點與該第二電路單元電連接，且該等導線包含由至少一金屬層形成的一共模雜訊抑制結構，該共模雜訊抑制結構具有由該等導線互繞形成的N個螺旋狀迴圈，且N個螺旋狀迴圈其中兩兩相鄰的螺旋狀迴圈之間的電感耦合係數大於0.3。
2. 如請求項1所述的電路板模組，其中該等金屬層包含一第一金屬層和一第二金屬層，該等第一金屬接點和該等第二金屬接點是由該第二金屬層形成；該等導線包含一第一導線和一第二導線，且該共模雜訊抑制結構由該第一金屬層形成，並具有由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第一螺旋狀迴圈和一第二螺旋狀迴圈；該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第一端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第二端分別與該第一導線和該第二導線的該末端對應連接，該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第三端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第四端分別與該第一導線和該第二導線的該另一末端對應連接。
3. 如請求項1所述的電路板模組，其中該等金屬層包含一第一金屬層和一第二金屬層，該等第一金屬接點和該等第二金屬接點是由該第二金屬層形成；該等導線包含一第一導線和一第二導線，且該共模雜訊抑制結構具有由該第二金屬層形成並且由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第一螺旋狀迴圈和一第二螺旋狀迴圈，以及由該第一金屬層形成並且由該第一導線和該第二導線互繞形成的一第三螺旋狀迴圈和一第四螺旋狀迴圈；該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第一端和該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第二端分別與該第一導線和該第二導線的該末端對應連接，該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第一連接端透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第二連接端連接，該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第三連接端透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈之位於迴圈內的一第四連接端連接，該第三螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第三端和該第四螺旋狀迴圈之位於迴圈外的一第四端分別與該第一導線和該第二導線的該另一末端對應連接。
4. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含一第三金屬層以及與該第三金屬層相鄰的一第四金屬層，該第四金屬層形成有對稱排列的一第一金屬板和一第二金屬板，該第一金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第二金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接；該第三金屬層形成有對稱排列的一第三金屬板和一第四金屬板，該第三金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，該第四金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，且該第三金屬板至少與該第一金屬板部分重疊，而在該第一端和該第三端之間形成一第一電容，該第四金屬板至少與該第二金屬板部分重疊，而在該第二端和該第四端之間形成一第二電容。
5. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含一第三金屬層以及與該第三金屬層相鄰的一第四金屬層，該第四金屬層形成有對稱排列的一第一金屬板和一第二金屬板，該第一金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，該第二金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接；該第三金屬層形成有對稱排列的一第三金屬板和一第四金屬板，該第三金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第四金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，且該第三金屬板至少與該第一金屬板部分重疊，而在該第一端和該第三端之間形成一第一電容，該第四金屬板至少與該第二金屬板部分重疊，而在該第二端和該第四端之間形成一第二電容。
6. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含一第三金屬層；該第三金屬層形成有對稱排列的一第一指叉電極結構和一第二指叉電極結構；該第一指叉電極結構的一端透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，該第一指叉電極結構的另一端透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，而在該第一端和該第三端之間形成一第三電容；該第二指叉電極結構的一端透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，該第二指叉電極結構的另一端透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，而在該第二端和該第四端之間形成一第四電容。
7. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含位於該第二金屬層之背對該第一金屬層的一側的一第三金屬層；該第三金屬層形成有位於該第一螺旋狀迴圈和該第二螺旋狀迴圈上方，且對稱排列的一第五金屬板和一第六金屬板，該第五金屬板透過穿層的導體與該第三螺旋狀迴圈的該第三端連接，且該第五金屬板與該第一螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈的該第一端與該第三螺旋狀迴圈的該第三端之間形成一第五電容；該第六金屬板透過穿層的導體與該第四螺旋狀迴圈的該第四端連接，且該第六金屬板與該第二螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈的該第二端與該第四螺旋狀迴圈的該第四端之間形成一第六電容。
8. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含位於該第一金屬層之背對該第二金屬層的一側一第三金屬層；該第三金屬層形成有位於該第三螺旋狀迴圈和該第四螺旋狀迴圈下方，且對稱排列的一第五金屬板和一第六金屬板，該第五金屬板透過穿層的導體與該第一螺旋狀迴圈的該第一端連接，且該第五金屬板與該第三螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第一螺旋狀迴圈的該第一端與該第三螺旋狀迴圈的該第三端之間形成一第五電容；該第六金屬板透過穿層的導體與該第二螺旋狀迴圈的該第二端連接，且該第六金屬板與該第四螺旋狀迴圈至少部分重疊，而在該第二螺旋狀迴圈的該第二端與該第四螺旋狀迴圈的該第四端之間形成一第六電容。
9. 如請求項3所述的電路板模組，其中該等金屬層還包含一第五金屬層，該第五金屬層形成有與該第一螺旋狀迴圈之位於迴圈內的該第一連接端連接的一第七金屬板以及與該第二螺旋狀迴圈之位於迴圈內的該第三連接端連接的一第八金屬板，且該等金屬層其中之一還形成與該第七金屬板及該第八金屬板相鄰的一參考電位金屬板，而形成一電場耦合對地路徑。
10. 如請求項9所述之電路板模組，其中該電場耦合對地路徑中包含由該第七金屬板和該參考電位金屬板形成的一第七電容及由該第八金屬板和該參考電位金屬板形成的一第八電容。
11. 如請求項3至9其中任一項所述的電路板模組，其中該第一端和該第二端是訊號輸入端，該第三端和該第四端是訊號輸出端；或者，該第一端和該第二端是訊號輸出端，該第三端和該第四端是訊號輸入端。
12. 如請求項1所述的電路板模組，其中該第一電路單元和該第二電路單元其中之一是一連接介面，其中另一是一積體電路元件；或者，該第一電路單元和該第二電路單元至少其中之一是由該等金屬層其中至少一金屬層形成的內嵌式元件。

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